在运算放大器基础知识中,我们了解到运算放大器的 开环增益 (avo ) 可能非常高,高达 1,000,000 (120db) 或更高。
然而,这种非常高的增益对我们没有实际用处,因为它使放大器既不稳定又难以控制,因为输入信号是最小的,仅几微伏 (μv) 就足以使输出电压达到饱和并向一个或另一个电压电源轨摆动,从而 失去对输出的完全控制 。
所以在实际应用中,除了个别应用,类似电压跟随器。不需要加反馈电阻,大部分的应用都需要反馈电阻。
电压跟随器
对于反向运放,我们都会有一个电阻从输出端接到输入端,功能就是 降低整体的增益 ,使得放大器更稳定一些。
闭环增益是指在反馈电路中,输出信号与输入信号的比值。在一个典型的反馈放大器电路中, 一部分输出信号被馈回输入端口,这就形成了一个反馈回路 。反馈回路中的信号与输入信号相加,然后输入到放大器的输入端口。通过反馈回路中的信号对输入信号进行调整,可以控制放大器的增益和频率响应,从而实现对输出信号的精确控制。
反向运放的配置
反向放大器
在此反相放大器电路中,运算放大器与反馈相连以产生闭环操作。在处理运算放大器时,要记住反相放大器的两个非常重要的规则,它们是:“没有电流流入输入端” (虚断) 和“-“的电压 始终等于 “+”处的电压。 (虚短) 然而,在现实世界的运算放大器电路中,这两个规则都被稍微打破了。
闭环增益推导
这都没啥说的,记住结论或许更重要:
gain(av)=vout/vin=-rf/rin
就是说反向放大器的增益是由反馈电阻rf和输入电阻rin共同决定的。 而不再是一个很大的增益。
注意事项满足运算放大器的工作要求:在使用反向放大器电路时,需要确保运算放大器的工作电源电压和工作温度范围符合规定要求,以保证电路稳定工作。选择 合适的反馈电阻 :反向放大器电路中的反馈电阻决定了电路的放大倍数,因此需要根据具体应用要求选择合适的电阻值。防止电路失稳:在选择反馈电阻时,需要考虑电路的稳定性问题。如果反馈电阻太大或太小,可能会导致电路失稳,出现振荡等问题。为了避免这种情况的发生,需要进行 电路仿真和实验验证 。处理输入信号的偏移电压:运算放大器具有输入偏移电压,可能会导致输出信号存在偏移。为了避免这种情况的发生,需要进行电路校准或者使用带有输入偏移电压补偿的运算放大器。处理输出信号的截止问题:反向放大器电路中,反馈电阻和输入电阻组成了一个高通滤波器,可能会导致低频信号被截止。为了避免这种情况的发生,可以使用低通滤波器或者加入一个电容以提高低频响应。
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